机械连杆设计说明书
机械制造课程设计说明书《连杆盖》
1、零件的工艺分析
此零件为连杆盖合件之二-连杆盖,连杆盖的视图完整,尺寸、公差及技术要求齐全。此零件形状结构较为简单,零件各表面的加工并不困难,但是基准孔Ø81+0.021 0mm以及小头孔要求表面粗糙度Ra1.6µm偏高。基本思路为先加工大头孔再以其为基准来加工小头孔。在小头孔中间的大的沟槽需要用R67mm具去加工,同样在加工大头孔内表面的沟槽时也要用特殊的R25mm的刀具去加工。此外还应该注意:
1.该连杆盖为整体铸造成型,其外形可不在加工。铸件尺寸公差,铸件尺寸公差分为16级,由于是中批量生产,毛坯制造方法采用金属模铸造,由机械加工工艺简明手册查得,铸件尺寸公差等级为13级。
2.连杆大头孔对A基准的平行度公差为0.01mm。
3.大头孔两端的台阶面对B基准的对称度公差为0.3mm。
4.小头孔中间的沟槽,对基准B的对称度为0.2mm。
5.铸件毛坯需要经过人工时效处理。
6.材料 QT450-10 。
7. 工序(12)采用2mm的锯片铣刀加工,也可以改为线切割加工,该道工序使的连杆大孔为一个不完整的半圆。若采用线切割可减小加工缺陷,但是采用铣刀可以节约加工时间。由于加工为中批量生产所以采用铣刀加工。
8.连杆大小头孔平行度的检验,可采用穿入专用心轴,在平台上用等高的V型块支撑连杆大头孔心轴,测量大头孔心轴在最高位置时两端的差值,其差值一半即为平行度误差。
2选择毛坯、绘制毛坯简图
在各类机械中,连杆盖为为传动件,由于其在工作时处于运动中,经常受冲击和高压载荷,要求具有一定的强度和韧性。该零件的材料选择QT450-10,零件的轮廓尺寸不大,形状不是很复杂,为成批量生产模型,从减少加工难度来说,经查机制工艺手册,毛坯采用铸造成型。
三轴连杆课程设计说明书
机电及自动化学院
专业课程综合设计
设计题目:三轴连杆工艺流程设计
专业:机械电子工程
届别: 08级
学号: 0811114046
姓名:
指导老师:
2011年 7 月
一、设计题目
三轴连杆零件的加工工艺流程
二、原始资料
(1) 被加工零件的零件图 1张
(2) 生产类型:大批大量生产
摘要
设计内容:设计“三轴连杆”零件的机械加工工艺规程及工艺装备,并绘制出三轴连杆零件图、三轴连杆毛坯图、夹具装配图,夹具体零件图。填写机械加工工艺过程综合卡片、机械加工工艺卡片。编制课程设计说明书。
设计意义:本课程设计是重要的实践教学环节之一。是在完成生产实习,学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的。通过该课程设计,将所学理论与生产实践相结合,锻炼了自己分析问题、解决问题的能力,在这个过程中我独立地分析和解决了零件机械制造的工艺问题,设计了机床专用夹具这一典型的工艺装备,提高了结构设计能力,为今后的毕业设计及对自己未来将从事的工作进行了一次适应性训练,从而打下了良好的基础。
关键词:三轴连杆;课程设计;工艺规程;工艺装备;
目录
1 三轴连杆零件工艺性分析 (5)
1.1零件的工艺分析 (5)
1.2零件的技术要求 (5)
1.3审核零件的工艺性 (5)
1.4确定三轴连杆的生产类型 (6)
2选择毛坯,确定毛坯尺寸,设计毛坯图 (6)
2.1选择毛坯 (6)
2.2确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (6)
2.2.1公差等级 (6)
2.2.2锻件重量 (7)
2.2.3锻件形状复杂系数 (7)
2.2.4锻件材质系数 (7)
2.2.5零件表面粗糙度 (7)
连杆设计说明书机械毕业设计
目录
一、零件的分析 (2)
1.零件的作用 (2)
2.零件的工艺分析 (2)
二、工艺规程设计 (3)
1.定位基准的选择 (3)
2.制定工艺线路 (5)
三、确信毛坯尺寸,工序尺寸,加工余量 (7)
1.确信毛坯尺寸 (7)
2. 确信工序尺寸 (7)
四、确信切削用量及大体工时 (8)
五、夹具设计 (16)
六.参考文献 (20)
一、零件的分析
1.零件的的作用
连杆是要紧传力部件之一,其小头经活塞销与活塞连接,大头与曲轴连杆轴颈连接。燃烧室内受紧缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀,以专门大的压力压向活塞顶面,连杆那么将活塞所受的力传给曲轴,推动曲轴旋转。
在工作进程中,连杆要经受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽可能减少惯性力的作用。连杆杆身一样都采纳从大头到小头慢慢变小的工字型截面形状。
连杆大、小头两头面对称散布在连杆中截面的双侧。考虑到装夹、安放、搬运、要求,连杆大、小头的厚度相等(大体尺寸相同)。
2.连杆的工艺分析
连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两头面等。连杆总成的技术要求如下:
1.为了使连杆大、小头运动副之间配合良好,大头孔的尺寸公差的品级取为IT6,表面粗糙度Ra不大于μm ;小头孔的尺寸公差品级约取为IT5(加工后再按0.0025mm距离分组),表面粗糙度Ra应不大于μm ;对它们的圆柱度也规定了严格的要求。
2.大、小头孔的中心距的尺寸公差品级应该不低于IT9。大、小头孔中心线所在的公共平面为连杆平面,一样规定两孔轴线在连杆轴线平面内的平行度公差品级应不低于7级,在垂直于连杆轴线平面内的平行度公差品级应不低于8级。
连杆机械加工工艺说明书
设计题目题目:连杆的机械加工工艺规程及工艺装备设计
图a
一、零件的分析
1.零件的工艺分析
连杆的加工表面主要有圆柱端面的加工,孔的加工,凹台的加工以及螺纹的加工,其余的表面通过不去除表面材料的加工方法以获得所需尺寸,在该零件里为铸造。各组加工面之间有严格的尺寸位置度要求和一定的表面加工精度要求,孔的加工有的需要Ra1.6的表面粗糙度,因而需精加工,现将主要加工面分述如下:
1.1面的加工
该零件中共有6个面需要加工出来:G面、I面、E面、F面、H面和J面。在这六个面中,J面和H面的形位公差有较高的要求,且尺寸精度也比较高,后面的孔的加工和其他面的加工都需要用这两个面来定位,所以应该经过粗加工和精加工,且应尽早加工出来;E面G面和的尺寸精度也比较高,也需要进行精加工;F面的粗糙为Ra3.2,对表面质量的要求比较高,所以也要进行精加工;至于面I,其尺寸精度为自由公差,切表面粗糙度为Ra12.5,所以只用粗加工即可。
1.2孔的加工
该零件的孔有四个,ø35、ø60、ø6、ø10、ø10.5的孔。其中ø35、ø60和ø10
的孔的尺寸精度和表面质量都比较高,所以要进行精加工,而ø60和ø35有平行度的要求,应在同一工位完成加工,两孔的尺寸精度都为7级,粗糙度为Ra1.6,为了减少加工步骤、方便加工,都定为先铸出毛胚孔,然后用铣刀进行粗—精加工,且为了避免加工时刀具受到冲击,ø60的孔应先于ø10、ø6两孔加工;4-ø10.5的孔虽然尺寸精度为自由公差,要求不高,但是其表面粗糙度为Ra3.2,所以要对其进行精加工;而ø6的孔为自由公差,且表面质量为Ra12.5,故只用粗加工就可以了。
连杆设计说明书1
目录
摘要
目录
前言
第一章机械加工工艺规程的制定
第1节概述
第2节零件的工艺性分析
第3节毛坯的确定
第4节定位基准的选择
第5节加工工艺路线的设计
第6节加工阶段的划分
第7节工序集中与工序分散
第8节设备与工艺装备的选择
第二章机械加工工艺过程卡片
第三章机床夹具的设计
第1节概述
第2节工件的装夹
第3节工件的夹紧
第4节夹具的设计
第5节铣夹具的设计及说明
第四章结束语
第五章参考文献
摘要:
液压挺柱的工作原理:液压挺柱的工作主要依靠机油压力、挺柱体与座孔间隙、气门杆与挺柱间隙及挺柱内止回球阀。液压挺柱刚开始工作时,由于腔内无油压,故挺柱柱塞处在最底部,挺柱与气门间隙较大,气门产生短时异响。随着发动机的运转,在机油压力的作用下,挺柱内柱塞腔内充注油液,柱塞下行,挺柱有效工作长度增加,气门间隙减小。由于挺柱内柱塞所产生的力较小,不能产生压缩气门弹簧的力量,所以当挺柱与气门间隙达到很小时,挺柱不再运动。同时又因挺柱内止回球阀的作用,挺柱柱塞腔内的油压不能迅速排出,使得柱塞保持在原位不动并维持原有长度形成刚性,从而推动气门打开。随着发动机的运转,气门间隙保持一定间隙,消除了气门异响。
关键词:基准、定位、夹紧、工序,切削
Summary:
"Transport-arm " used for supporting or laying the datum part of other parts, it is hole and level that it processes the surface mainly. Through drawing the part picture, process the surface and hole mainly in probably understanding. Know something about specification requirement for the part and understand, thus carry on the craft analysis of the part picture. The confirming tentatively of the blank, the design of the craft rules (basic choice , localization way, insert and press the position , level processing method and processing the scheme, the processing method and processing scheme , division , arrangement of the process order , sureness of the craft route of processing stage of the hole). Customize the consumption of cutting, calculate basic man-hour, fill in the process card, the jig finishing process 5 , 8 and 12 finally is designed.
《机械设计手册之连杆》
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
二、平面四杆机构的演化型式 3. 选用不同的构件为机架
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
二、平面四杆机构的演化型式 4. 运动副元素的逆换 对于移动副, 运动副元素的包容 关系逆换,并不影
C
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
一、基本形式 3. 双摇杆机构
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
一、基本形式 3. 双摇杆机构
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
二、平面四杆机构的演化型式 1. 改变构件的形状和运动尺寸
C
C
B
加大CD构件的长度直至
B
A 曲柄摇杆机构 D
结束
§ 8-3 平面四杆机构的基本知识
三、传动角与死点位置 2、死点位置
往复运动构件作主动件时:
= 90 、 = 0 → Ft = 0
F 无论多大 都不能时机构运 动 → 死点位置 死点—— 从动件转向不定
工作中利用惯性或机组错位
排列通过死点; 有时利用死点位置来工作。
结束
§ 8-3 平面四杆机构的基本知识
结束
显然: 1> 2 → t1> t2
v1
发动机连杆设计说明书
发动机连杆设计说明书
发动机连杆设计说明书学院:机电工程学院专业年级:交通班姓名:学号:指导教师: xx 年X月 X日 1 连杆的设计 1.1 连杆的工作情况、设计要求和材料选用 1、工作情况连杆小头与活塞销相连接,与活塞一起做往复运动,连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起做旋转运动。因此,连杆体除有上下运动外,还左右摆动,做复杂的平面运动。
2、设计要求连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,因此,在设计时应首先保证连杆具有在足够的疲劳强度和结构钢度。如果强度缺乏,就会发生连杆螺栓、大头盖或杆身的断裂,造成严重事故。
所以设计连杆的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下保证足够的刚度和强度。为此,必须选用高强度的材料;合理的结构形状和尺寸。
3、材料的选择为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度,采用精选含碳量的优质中碳结构钢45模锻,外表喷丸强化处理,提高强度。
1.2 连杆长度确实定设计连杆时首先要确定连杆大小头孔间的距离,即连杆长度它通常是用连杆比来说明的,通常0.3125,取,,那么。
1.3 连杆小头的结构设计与强度、刚度计算 1、连杆小头的结构设计连杆小头主要结构尺寸如图1所示。
为了改善磨损,小头孔中以一定过盈量压入耐磨衬套,衬套大多用耐磨锡青铜铸造,这种衬套的厚度一般为,取,那么小头孔直径,小头外径,取。
2、连杆小头的强度校核以过盈压入连杆小头的衬套,使小头断面承受拉伸压力。假设衬套材料的膨胀系数比连杆材料的大,那么随工作时温度升高,过盈增大,小头断面中的应力也增大。此外,连杆小头在工作中还承受活塞组惯性力的拉伸和扣除惯性力后气压力的压缩,可见工作载荷具有交变性。上述载荷的联合作用可能使连杆小头及其杆身过渡处产生疲劳破坏,故必须进行疲劳强度计算。图1 连杆小头主要结果尺寸(1)衬套过盈配合的预紧力及温度升高引起的应力计算时把连杆小头和衬套当作两个过盈配合的圆筒,那么在两零件的配合外表,由于压入过盈及受热膨胀,小头所受的径向压力为:(1)式中:—衬套压入时的过盈,;一般青铜衬套,取,其中:—工作后小头温升,约;—连杆材料的线膨胀系数,对于钢;—衬套材料的线膨胀系数,对于青铜;、—连杆材料与衬套材料的伯桑系数,可取;—连杆材料的弹性模数,钢[10];—衬套材料的弹性模数,青铜;计算小头承受的径向压力为:由径向均布力引起小头外侧及内侧纤维上的应力,可按厚壁筒公式计算,外外表应力(2)内外表应力(3)的允许值一般为,校核合格。
连杆工艺工装设计说明书
连杆工艺工装设计说明书
1. 引言
本文档旨在介绍连杆工艺工装的设计及其使用说明。连杆是一种用于连接和传
递力量的机械零件,常用于发动机、压缩机、车辆等设备中。连杆工艺工装的设计旨在提高生产效率、降低人工操作风险,并确保产品质量。
2. 工艺工装设计要求
连杆工艺工装的设计应满足以下要求:
•安全性:工装设计应保证操作人员的安全,避免意外发生。
•可靠性:工装设计应具备稳定、可靠的性能,确保连杆的加工质量。
•精确性:工装设计应符合产品的尺寸精度要求,确保产品的工装性能。
•可维护性:工装设计应方便维修和更换零部件,提高整体的可用性。
•生产效率:工装设计应优化生产流程,提高生产效率,降低成本。
•环保性:工装设计应考虑环保因素,减少对环境的影响。
3. 工装设计流程
3.1 产品需求分析
在工装设计之前,需要对连杆产品的要求进行分析,包括尺寸、材料、加工工
艺等方面的要求。
3.2 工装设计概念确定
根据产品需求分析的结果,确定工装设计的概念,包括工装的结构、功能和使
用方式等。
3.3 工装设计详细设计
在工装设计概念确定之后,进行详细设计。包括确定工装的具体尺寸、材料、
加工工艺和装配方式等。
3.4 工装制造与调试
按照详细设计的要求,制造工装,并进行调试,确保工装的性能和质量符合要求。
3.5 工装使用与维护
将工装投入使用,并进行维护。包括定期检查、保养和更换零部件等。
4. 工装设计方案
4.1 工装结构设计
连杆工装的结构设计需要考虑以下因素: - 夹持方式:选择合适的夹持方式,确保连杆在加工过程中的稳定性。 - 支撑方式:选择合适的支撑方式,确保连杆在加工过程中的位置固定。 - 导向方式:选择合适的导向方式,确保加工刀具与连杆之间的对齐精度。 - 传递力量方式:选择合适的传递力量方式,确保加工过程中的力量传递效果。
连杆机构设计
第2章 连杆组的设计
2.1连杆的工作情况、设计要求和材料选用
1、工作情况
连杆小头与活塞销相连接,与活塞一起做往复运动,连杆大头与曲柄销相连和曲轴一起做旋转运动。因此,连杆体除有上下运动外,还左右摆动,做复杂的平面运动。 2、设计要求
(1)结构简单,尺寸紧凑,可靠耐用。
(2)在保证具有足够强度和刚度的前提下,尽可能减轻重量,以降低惯性力。 (3)尽量缩短长度,以降低发动机的总体尺寸和总重量。 (4)大小头轴承工作可靠,耐磨性好。 (5)连杆螺栓疲劳强度高,连接可靠。 (6)易于制造,成本低。
连杆主要承受气体压力和往复惯性力所产生的交变载荷,因此,在设计时应首先保证连杆具有在足够的疲劳强度和结构钢度。如果强度不足,就会发生连杆螺栓、大头盖或杆身的断裂,造成严重事故,同样,如果连杆组刚度不足,也会对曲柄连杆机构的工作带来不好的影响。
所以设计连杆的一个主要要求是在尽可能轻巧的结构下保证足够的刚度和强度。为此,必须选用高强度的材料;合理的结构形状和尺寸。 3、材料的选择
为了保证连杆在结构轻巧的条件下有足够的刚度和强度,采用精选含碳量的优质中碳结构钢45模锻,表面喷丸强化处理,提高强度。
2.2连杆长度的确定
近代中小型告诉柴油机,为使发动机结构紧凑,最适合的连杆长度应该是,在保证连杆及相关机件在运动不与其他机件相碰的情况下,选取最小的连杆长度。
连杆长度l 与结构参数l
R
=λ(R 为曲柄半径)有关,此次设计选取286.0=λ。
mm S R
l 210286
.021202=⨯==
=
λλ
2.3连杆小头的设计
《机械设计手册》之连杆1
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
二、平面四杆机构的演化型式 3. 选用不同的构件为机架
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
二、平面四杆机构的演化型式 3. 选用不同的构件为机架
结束
§ 8 - 2 平面四杆机构的类型和应用
二、平面四杆机构的演化型式 3. 选用不同的构件为机架
结束
§ 8-3 平面四杆机构的基本知识
一、曲柄存在条件 若满足杆长之和条件:
最短杆为连架杆→ 曲柄摇杆机构 最短杆为机架→ 双曲柄机构 最短杆为连杆→ 双摇杆机构
B a A d D b c C
若不满足杆长之和条件: → 双摇杆机构 曲柄存在条件: ★ 曲柄存在条件: (1)最短杆与最长杆的长度之和不大于其余两杆的长度之和; 最短杆与最长杆的长度之和不大于其余两杆的长度之和; (2)最短杆为机架或连架杆。 最短杆为机架或连架杆。
偏置的曲柄滑块机构有急回特性
导杆机构 υ =ω急回特性明显
结束
§ 8-3 平面四杆机构的基本知识
其它机构的急回特性
υ=0 没有急回特性
偏置的曲柄滑块机构有急回特性
导杆机构 υ =ω急回特性明显
结束
§ 8-3 平面四杆机构的基本知识
三、传动角与死点位置 1、压力角和传动角 、
Ft =Fcos α Fn=Fsin α 有效分力 有害分力
机械毕业设计连杆设计说明书
1引言
随着汽车工业的发展,对内燃机的需要大大增加,连杆是内燃机上的重要零件,其生产虽然已有较成熟的工艺方法,但在工艺上主要使用专用机床,在加工精度方面受到工人技术的影响。随着市场对个性化产品的需要,产品的更新换代日益迅速,旧工艺,旧设备已不能适应生产发展的要求。数控加工的发展,计算机集成制造技术和柔性制造技术的出现,使劳动密集型向技术密集型方向转化。大、小头孔和螺栓孔的加工是连杆加工的关键技术。长期以来,国内外许多组合机床和刀具制造厂,如大连组合机床研究所、Ex-Cell-O、Alfing、Grob、Hüler Hille、Ernst Krause & Co等机床厂和Komet、Plansee、Beck、Mapal等刀具厂都十分重视这类技术设备及专用刀具的开发。近几年来,特别是在专用刀具开发方面取得了长足进步,这对提高加工精度、刀具耐用度和加工效率起着积极作用。本文以CA140发动机连杆为例,在现有条件和传统工艺的基础上,对生产工艺进行讨论。
2工艺路线的制定
2.1 零件分析
在制定工艺规程时,必须首先了解零件在产品中所起的作用,了解零件的结构特点,对零件进行工艺分析。以上都是通过对设计原始资料零件图及产品装配图进行分析的基础上完成的。另外,还要审查零件图的完整性和正确性,对产品零件图提出修改意见。
2.1.1连杆的作用
连杆是汽车发动机中的主要传力部件之一,其小头经活塞销与活塞连接,大头与曲轴连杆轴颈连接。燃烧室内受压缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀,以很大的压力压向活塞顶面,连杆则将活塞所受的力传给曲轴,推动曲轴旋转。
连杆机构设计说明书
机械原理课程
设计说明书
设计题目平面连杆机构特性分析
工程机械学院工业设计专业 2011250101班
设计者肖丹 201125010131
赵越 201125010132
鲁崧201125010107 指导教师张伟社
2014年1月16号
目录
一、设计题目简介及设计要求 (2)
1.机构简介 (2)
2.设计内容 (3)
二、VC++程序设计说明 (5)
1、四杆机构类型分析思路 (5)
2、急回运动特性分析 (5)
3、最大传动角和最小传动角 (5)
三、程序设计 (6)
1、设计思路 (6)
2、程序代码 (6)
3、程序框图 (10)
4、图解法分析 (11)
5、程序结果与解析法结果对比 (12)
四、参考文献 (12)
五、设计心得 (13)
3.3图解法分析四杆机构的特性
已知机架AD长500mm,连杆BC长350mm,连架杆1长200mm,连架杆2长450mm。
用Auto CAD画图解得极位夹角为11.459°
课程设计心得体会
两周的课程设计结束了,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在设计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少的过程.”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义.我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础.
机械连杆机构设计分析
机械连杆机构设计分析
机械连杆机构是一种重要的机械结构,常用于各种机械传动系统中。设计一个
合理的机械连杆机构对于提高机械设备的性能和效率至关重要。本文将从机械连杆机构的设计原理、分析方法和优化方向等方面进行详细介绍。
首先,机械连杆机构的设计原理包括连杆的选择、连接方式和工作原理。在设
计机械连杆机构时,需要考虑要传递的力大小、传动比和工作环境等因素,从而选择合适的连杆类型,如曲柄连杆机构、滑块连杆机构等。连接方式也是一个重要的设计考虑因素,常见的连接方式包括销轴连接、铰链连接等。此外,设计时还需要充分理解机械连杆机构的工作原理,确保其能够正常运转并满足工作要求。
其次,机械连杆机构的分析方法包括正向分析和逆向分析两种。正向分析是指
根据已知的输入参数来计算输出参数,如求解运动学方程、力学方程等。逆向分析则是根据已知的输出参数来确定输入参数,常用于优化设计和故障诊断。在进行机械连杆机构设计时,需要结合正向分析和逆向分析的方法,全面评估机械性能并进行优化设计。
最后,机械连杆机构的优化方向主要包括结构优化、运动优化和控制优化。结
构优化主要是通过改变连杆的尺寸、材料和连接方式等来提高机械性能和降低重量成本。运动优化则是通过优化曲柄机构的运动规律和传动比来提高运动效率和精度。控制优化则是通过设计合理的控制系统来实现机械连杆机构的智能化控制,提高整体性能和适应性。
总的来说,机械连杆机构设计分析是一个复杂而重要的工程问题,需要全面考
虑结构、运动和控制等因素。只有深入理解机械连杆机构的原理和方法,才能设计出性能优越的机械设备,推动机械工程领域的发展。希望本文的介绍能够帮助您更好地理解和应用机械连杆机构设计分析的知识。
机械制造课程设计说明书连杆体
课程设计任务书
《机械制造技术》
课程设计任务书
1、设计题目:
设计下表选定零件的机械加工工艺规程及指定关键工序的专用机床夹具。
2、设计要求:熟练使用计算机辅助(软件自选),独立完成
(1)毛坯图、零件-毛坯合图各一(3或4号图)
(2)关键工序机械加工工艺规程卡片一(4号图)
(3)指定工序夹具装配图一(2或3号图)
(4)夹具部分零件图1~2 (图幅自定)
(5)设计说明书(一份)
(6)夹具3D效果图一(4号图)
以上均需输出,以书面交作业,不收软盘。
3、原始资料:
零件图样一(参见《课程设计指导书及习题》Page52~66);
生产纲领为6000件/年。
所使用机床等根据需要自选,以通用机床为主。
目录
序言 (4)
PART1 工艺设计 (4)
第1章零件的分析 (4)
1.1零件的作用 (4)
1.2零件的工艺分析 (6)
1.3零件的生产类型 (6)
第2章毛坯的制造 (6)
2.1确定毛坯的制造形式 (6)
2.1.1选择毛坯公差等级 (7)
2.1.2铸件收缩率 (7)
2.1.3起模斜度 (7)
2.1.4选择浇注系统类型 (7)
2.1.5确定浇道在铸件上的位置 (7)
2.1.6确定直浇道的位置和高度 (8)
2.2 各加工表面总余量 (8)
2.3 根据加工余量绘毛坯图 (9)
第3章制定工艺路线 (9)
3.1定位基准的选择 (9)
3.2 各表面加工方法 (10)
3.2.1 结合面 (10)
3.2.2凹槽面 (10)
3.2.3螺栓孔 (11)
3.2.4轴瓦锁止口 (11)
3.2.5端面 (11)
3.2.6大头中心孔 (11)
小连杆设计任务说明书
南京航空航天大学
机电学院
专业:机械工程班级:0513107
课程设计
课程名称:机械制造技术及装备课程设计
设计课题:小连杆机械加工工艺规程设计
姓名:朱闫___________ 学号:051310732 _________________ 评分:___________________ 指导老师:(签字) ____________
绪论
机械制造业是一个古老而永远充满生命力的行业“机械制造工艺”和“机床夹具设计”课程设计是机械类专业学生的重要实践性环节之一。这次设计是我们在学习完了大学的全部基础和专业课程之后进行的。这是我们点走入社会走上工作岗位之前对所学的课程的一次深入的综合性的复习。是一次理论联系实际的训练,也是我们大学的全部所学的考察。
就个人而言,我希望通过这次课程设计对自己将来从事的工作进行一次适应性的训练。从中锻炼自己处理生产工艺问题的能力。掌握机械加工工艺规程设计和机床夹具设计的方法。从而进一步巩固有关的理论知识,提高独立工作的能力,为将来从事专业技术工作打好基础。当然无法期望通过一次课程设计就成为合格的工程师。但起码可以籍此领略机械工程专业的大概,为今后参加工作打好基础。由于能力有限。设计尚有许多不足之处,请各位评申老师给予指正。
目录
第1章零件工艺的分析
1.1零件的分析-------------------------- 1
1.1.1零件作用的分析---------------------- 1
1.1.2零件的工艺性分析---------------------- 1
1.2工艺规程设计 --------------------- 2
连杆设计说明书
连杆设计说明书
课程设计要求:课程设计要求:1.了解活塞、连杆、曲轴的设计基准、工艺基准、和加工基准。2.正确的表达零件的形状,合理布置试图。 3.正确理解和标注尺寸公差和形位公差。 4.能读懂图样上的技术要求。5.正确编写课程设计说明书。6.熟练掌握AutoCAD 绘制工程图纸。连杆的作用连杆的作用是将活塞承受的力传给曲轴,并使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。连杆由连杆体、连杆盖、连杆螺栓和连杆轴瓦等零件组成,连杆体与连杆盖分为连杆小头、杆身和连杆大头。连杆小头用来安装活塞销,以连接活塞。连杆大头与曲轴的连杆轴颈相连。一般做成分开式,与杆身切开的一半称为连杆盖,二者靠连杆螺栓连接为一体。连杆轴瓦安装在连杆大头孔座中,与曲轴上的连杆轴颈装和在一起,是发动机中最重要的配合副之一。常用的减磨合金主要有白合金、铜铅合金和铝基合金。连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。例如在往复活塞式动力机械和压缩机中,用连杆来连接活塞与曲柄。连杆多为钢件,其主体部分的截面多为圆形或工字形,两端有孔,孔内装有青铜衬套或滚针轴承,供装入轴销而构成铰接。连杆是汽车发动机中的重要零件,它连接着活塞和曲轴,其作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动,并把作用在活塞上的力传给曲轴以输出功率。连杆在工作中,除承受燃烧室燃气产生的压力外,还要承受纵向和横向的惯性力。因此,连杆在一个复杂的应力状态下工作。它既受交变的拉压应力、又受弯曲应力。连杆的主要损坏形式是疲劳断裂和过量变形。通常疲劳断裂的部位是在连杆上的三个高应力区域。连杆的工作条件要求连杆具有较高的强度和抗疲劳性能;又要求具有足够的钢性和韧性。传统连杆加工工艺中其材料一般采用45 钢、40Cr 或40MnB 等调质钢。连杆组连杆组包括连杆体、连杆盖、小头衬套、连杆瓦、连杆螺栓、连杆螺母等。在三维造型时,可以将连杆体、盖、螺栓等作为一体,因小头衬套材料为铜铅合金,可以分开造型,然后组装成一体进行分析。一般认为连杆小头随活塞组作往复运动,连杆大头作随曲拐作旋转运动,连杆杆身作复杂的平面运动。将连杆组件的质量转换成集中于活塞销中心的往复质量m1 和集中于曲柄销的旋转质量m2。根据力学原理:质量转换必须满足下列 3 个条件:①质量不变:简化前后的质量不变;②质心位置不变:系统质心与连杆组质心重合。③系统对质心的转动惯量不变:简化的质量对质心的转动惯量之和应等于原来的转动惯量;
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机械连杆设计说明书
1引言
随着汽车工业的发展,对内燃机的需要大大增加,连杆是内燃机上的重要零件,其生产虽然已有较成熟的工艺方法,但在工艺上主要使用专用机床,在加工精度方面受到工人技术的影响。随着市场对个性化产品的需要,产品的更新换代日益迅速,旧工艺,旧设备已不能适应生产发展的要求。数控加工的发展,计算机集成制造技术和柔性制造技术的出现,使劳动密集型向技术密集型方向转化。大、小头孔和螺栓孔的加工是连杆加工的关键技术。长期以来,国内外许多组合机床和刀具制造厂,如大连组合机床研究所、Ex-Cell-O、Alfing、Grob、Hüler Hille、Ernst Krause & Co等机床厂和Komet、Plansee、Beck、Mapal等刀具厂都十分重视这类技术设备及专用刀具的开发。近几年来,特别是在专用刀具开发方面取得了长足进步,这对提高加工精度、刀具耐用度和加工效率起着积极作用。本文以CA140发动机连杆为例,在现有条件和传统工艺的基础上,对生产工艺进行讨论。
2工艺路线的制定
2.1 零件分析
在制定工艺规程时,必须首先了解零件在产品中所起的作用,了解零件的结构特点,对零件进行工艺分析。以上都是通过对设计原始资料零件图及产品装配图进行分析的基础上完成的。另外,还要审查零件图的完整性和正确性,对产品零件图提出修改意见。
2.1.1连杆的作用
连杆是汽车发动机中的主要传力部件之一,其小头经活塞销与活塞连接,大头与曲轴连杆轴颈连接。燃烧室内受压缩的油气混合气体经点火燃烧后急剧膨胀,以很大的压力压向活塞顶面,连杆则将活塞所受的力传给曲轴,推动曲轴旋转。
连杆部件一般由连杆体、连杆盖和螺栓、螺母等组成。在发动机工作过程中,连杆要承受膨胀气体交变压力的作用和惯性力的作用,连杆除应具有足够的强度和刚度外,还应尽量减少惯性力的作用。连杆杆身一般都采用从大头到小头逐步变小的工字型截面形状。
为了减少磨损和便于维修,在连杆小头孔中压入青铜衬套,大头孔内衬有具有钢质基底的耐磨巴氏合金轴瓦。
为了保证发动机运转均衡,同一发动机中各连杆的质量不能相差太大,因此,在连杆部件的大、小两端设置了去不平衡质量的凸块,以便在称重后切除不平衡质量。
连杆大、小头两端面对称分布在连杆中截面的两侧。考虑到装夹、安放、搬运、要求,连杆大、小头的厚度相等(基本尺寸相同)。
在连杆小头的顶端设有有孔,发动机工作时,依靠曲轴的高速转动,把气缸体下部的润滑油飞溅到小头顶端的油孔内,以润滑连杆小头铜衬套与活塞销之间的摆动运动副。
2.1.2连杆的技术要求
连杆上需进行机械加工的主要表面为:大、小头孔及其两端面,杆体与杆盖的结合面及连杆螺栓定位孔等。连杆总成的技术要求如下:
1.为了使连杆大、小头运动副之间配合良好,大头孔的尺寸公差的等级取为IT6,表面粗糙度Ra不大于0.4μm ;小头孔的尺寸公差等级约取为IT5(加工后再按0.0025mm间隔分组),表面粗糙度Ra应不大于0.5μm ;对它们的圆柱度也规定了严格的要求。
2.大、小头孔的中心距影响到汽缸的压缩比,进而影响发动机的效率,两孔中心距的尺寸公差等级应该不低于IT9。大、小头孔中心线所在的公共平面为连杆平面,一般规定两孔轴线在连杆轴线平面内的平行度公差等级应不低于7级,在垂直于连杆轴线平面内的平行度公差等级应不低于8级。
3.连杆大头孔两端面对大头孔中心线的垂直度误差过大,将加剧连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两端面之间的磨损,甚至引起烧伤,一般规定其垂直度公差等级应不低于9级。
4.连杆大、小头两端面间距离的基本尺寸相同,但其技术要求是不同的。大头两端面间的尺寸公差等级为IT9 ,表面粗糙度Ra不大于0.8μm ;小头两端面间的尺寸公差等级为IT12 ,表面粗糙度Ra不大于6.3μm 。这是因为连杆大头两端面与曲轴连杆轴颈两轴肩端面间有配合要求,而连杆小头两端面与活塞销孔座内档之间没有配合要求。连杆大头端面间距离尺寸的公差带正好落在连杆小头端面间距离尺寸的公差带中,这给连杆的加工带来许多方便。
5.为了保证发动机运转平稳,对连杆小头质量差和大头质量差分别给以较严格的规定。
2.2工艺规程的设计
2.2.1生产纲领的确定
企业在计划期内应当生产的产品产量和进度计划。零件的生产纲领按下式计算:
()β
α+
+
=1
Qn
N
式中:N—零件的生产纲领(件/年);
Q—机器产品的年产量(台/年);
n—每台产品中该零件的数量(件/台);
α—备品百分率;
β—废品百分率;
由此式可得生产纲领
()β
α+
+
=1
Qn
N
=50000×1×(1+3%+3%)
=53000件
生产纲领参数如下:
Q=50000 (件/年);n=1(件/台);α=3% ;β=3%
2.2.2生产节拍的确定
生产节拍是流水生产中,相继完成两件制成品间的时间间隔,使生产线设计的依据之一,生产线是否满足生产纲领由生产节拍决定。
生产节拍可分为:计算最大允许生产节拍和实际节拍,最大允许节拍m (min/件)是按零件纲领和设备年时基数N 计算得来的。
N H
m 60=
该零件采用一班制工作,每班8小时,一年按210 天计算: H =1×210×8
=1680 h/年
故连杆的生产节拍
530001680
60⨯=m
=1.90 min/件 在汽车制造过程中,由于要求流水线的均衡生产,所以工件按工艺过程顺序加工,每台设备加工时间大致相等,为使生产线能满足生产纲领要求,实际节拍小与计算值,即:
m 实≤1.90 min/件
2.3连杆毛坯的材料
连杆在工作中承受多向交变载荷的作用,要求具有很高的强度,因此,连杆材料一般都采用高强度碳钢和合金钢,如45钢、55钢、40Cr 、40MnB 等。近年来也有采用球墨铸铁的。粉末冶金零件的尺寸精度高、材料消耗少、成本低。 随着粉末冶金件的密度和强度大为提高,因此,采用粉末冶金的办法制造连杆是一个很有发展前途的制造方法。
大批量生产钢制连杆时多用模锻法制造。连杆锻坯形式有两种,一种是体和盖分开锻造,另一种是将体和盖锻成一体。整体锻造的毛坯,需要在以后的机械加工过程中将其切开,为保证切开后粗镗孔余量的均匀,最好将整体连杆大头孔锻成椭圆形。相对于分体锻造而言,整体锻造存在所需锻造设备动力大和金属纤维被切断等问题,但由于整体锻造的连杆毛坯具有材料损耗少、锻造工时少、模具少等优点,故用得越来越多,成为连杆毛坯的一种主要形式。
目前我国有些生产连杆的工厂,采用了连杆辊锻工艺。毛坯辊锻工艺是将毛坯加热后,通过上锻辊模具和下锻辊模具的型槽,毛坯产生塑性变形,从而得到所需要的形状。用辊锻法生产的连杆锻件,在表面质量、内部金属组织、金属纤维方向以及机械强度等方面都可达到模锻水平,并且设备简单,劳动条件好,生产效率高,便于实现机械化、自动化,适于在大批量生产中应用。辊锻需要经多次逐渐成形。
连杆必须经过外观缺陷、内部探伤、毛皮尺寸及质量等的全面检查,方能进入加工生产线。